MODELOS ATMICOS AS PRIMEIRAS IDEIAS DE TOMO A

MODELOS ATÔMICOS

AS PRIMEIRAS IDEIAS DE ÁTOMO A primeira ideia sobre o átomo veio dos antigos gregos. Leucipo de Mileto e Demócrito de Abdera foram os primeiros a propor que toda matéria é feita de partículas indivisíveis que se agrupam. A essas partículas eles deram o nome de átomo (que significa, do grego, indivisível). Fundaram, assim, a teoria do atomismo. Para eles, a matéria era feita de partículas muito pequenas, indestrutíveis, indivisíveis e eternas. Para os atomistas gregos, quando um animal ou planta morre, seus átomos são reaproveitados por outros. Assim, alguns átomos de seu sangue podem ter sido átomos de mamutes, por exemplo. Tradicionalmente, Leucipo é considerado o mestre de Demócrito de Abdera e, talvez, o verdadeiro criador do atomismo (segundo a tese de Aristóteles), que relatava que uma matéria pode ser dividida ate chegar em uma pequena particula indivisivel chamada átomo.

Podemos dizer que eles acertaram em muitas de suas ideias e não contavam com nenhum laboratório, apenas com a razão. Eletrosfera Núcleo No século XVIII, cientistas elaboraram teorias baseadas em experimentos da época que apontavam para a existência de diversos tipos de átomos. É a combinação desses diferentes tipos de átomo que forma todo o universo que conhecemos. No século XIX, os cientistas puderam comprovar a existência dos átomos e também puderam entender melhor sua estrutura, sempre indiretamente, sem contar com a visão direta deles. Os cientistas constataram que, ao contrário do que supunham os gregos, ó átomo é divisível em partículas ainda menores: os elétrons, os prótons, os nêutrons e muitas outras. Elétrons Nêutrons Prótons

O MODELO DE JONH DALTON Um dos primeiros a dar tratamento científico ao estudo do átomo foi o inglês Jonh Dalton, no início do século XIX. Dalton formulou a primeira ideia concreta sobre o átomo. Ele dizia que o átomo era uma pequena esfera indestrutível, que podia juntar-se a outras esferas para formar diferentes substâncias. O átomo não pode ser visto nem mesmo com o auxílio de instrumentos ópticos convencionais. O que Dalton criou foi um modelo de representação. Até hoje temos apenas modelos dos átomos, aperfeiçoados por novas descobertas e ideias. Jonh Dalton foi um dos primeiros cientistas a defender que a matéria é feita de pequenas partículas, os átomos.

Dalton acreditava que havia vários tipos de átomos. Eles eram diferentes por tamanho, massa, etc. Assim, o átomo que forma o hidrogênio seria diferente do átomo que forma o ferro, que, por sua vez, seria diferente do átomo que forma o oxigênio. Isso explicaria a constituição diferente dos vários elementos químicos. Tipo 1 Tipo 2 Para Dalton, os átomos eram esferas indivisíveis e cada tipo tinha um diâmetro diferente. Tipo 3 Tipo 4

O MODELO DE RUTHERFORD No final do século XIX, algumas experiências já haviam demonstrado que existe partículas dotadas de carga elétrica negativa no interior da matéria. Essas partículas foram chamadas de elétrons. Interessado no assunto, o cientista Ernest Rutherford elaborou um experimento para estudar a estrutura da matéria. Em seu tempo já se sabia que átomos radioativos (como urânio) emitiam uma radiação invisível, composta basicamente por partículas alfa, partículas beta e radiação gama. As partículas alfa são pesadas, com assa igual a de um átomo de hélio e carga elétrica positiva. Em 1911, Rutherford defendeu que os átomos têm sua carga positiva concentrada em um pequeno núcleo, e, desse modo, criou o modelo atômico de Rutherford, ou modelo planetário do átomo, através de sua descoberta e interpretação da dispersão de Rutherford em seu experimento da folha de ouro.

Usando partículas alfa emitidas por um metal radioativo, Rutherford bombardeou uma folha muito fina de ouro, quase transparente. Ele analisou que algumas partículas alfa eram repelidas pela película de ouro e que, portanto, deveriam ter carga elétrica positiva, isso porque cargas elétricas do mesmo sinal se repelem. O espalhamento de Rutherford clássico de partículas alfa por núcleos de ouro é um exemplo de "espalhamento elástico", porque a energia e a velocidade das partículas espalhadas se conservam ao longo do movimento. Assim, Rutherford descobriu que o átomo é constituído de um núcleo, composto de partículas portadoras de cargas elétricas positivas, essas partículas receberam, posteriormente, o nome de prótons. Rutherford descobriu também que o núcleo é extremamente pequeno quando comparado ao átomo inteiro. Portanto a maior parte do espaço ocupado pela matéria é vazio.

Rutherford supôs que as cargas positivas dos prótons seriam equilibradas pelas cargas negativas dos elétrons, pois o átomo é eletricamente neutro. Assim, ele propôs um modelo alternativo para o átomo: ele seria formado por um núcleo minúsculo, dotado de cargas positivas, e envolto por uma nuvem de cargas negativas, com um grande espaço vazio entre elas. Nuvem de cargas Negativas Núcleo Positivo No modelo atômico de Rutherford, há um núcleo positivo (prótons) que é rodeado por cargas negativas (elétrons).

O MODELO DE RUTHERFORD-BÖHR O cientista Niel Böhr propôs algumas alterações no modelo atômico de Rutherford. Ele sugeriu que os elétrons se movimentam ao redor do núcleo formando órbitas circulares, que forma a eletrosfera. Esse modelo de Böhr ficou conhecido como modelo de Rutherford-Böhr ou modelo planetário porque os elétrons girando ao redor do núcleo lembra o sistema solar. Nesse modelo, o número de prótons e de elétrons dependeria do átomo, ou seja, o número de prótons e de elétrons iriam variar de átomo para átomo. Böhr nomeou as órbitas dos elétrons de camadas. Cada camada contém um número máximo de elétrons. No modelo atômico de Böhr, os elétrons giram em órbitas circulares ao redor de um núcelo.

Somente na década de 1930 que o nêutron passou a existir. No início desta década, cientistas descobriram esta partícula, que é eletricamente neutra, por isso recebe esse nome. Assim, passou-se a considerar o átomo um núcleo contendo prótons (+) e nêutrons (±), rodeado por camadas de elétrons (-), havendo um enorme vazio entre a eletrosfera e o núcleo do átomo. Camada Elétrons Nêutrons Eletrosfera Prótons Núcleo

NÚMERO ATÓMICO (Z) O número atômico (representado como Z) é como uma prova que, me parte, Jonh Dalton estava certo. Dalton disse que há vários tipos de átomos (e há mais de 100 deles). Para identificarmos estes átomos podemos utilizar o número atômico. Z é sempre igual ao número de prótons que um átomo possui. Podemos usa-lo para identificar átomos porque nenhum átomo tem o mesmo número de prótons que outro. Exemplo: O número atômico do Chumbo (Pb): Z = Prótons Pb possui 82 prótons Z = 82 H Z Geralmente o número atômico é representado como mostra a imagem.

NÚMERO DE MASSA (A) O número de massa (representado por A) é a soma do número de prótons com nêutrons. Os elétrons não emtram nesse cálculo porque sua massa é desprezível. A massa de um elétron é 1/1836 da massa de um próton. Exemplo: O número da massa do Ferro (Fe) A = Prótons + Nêutrons Fe possui 26 prótons e 30 nêutrons A = 56 A H Geralmente o número de massa é representado como mostra a imagem.

ÍONS Quando um átomo possui o mesmo número de prótons e eletróns ele é eletricamente neutro. Mas quando isso não acontece dizemos que o átomo está ionizado. Para sabermos se um átomo é um íon basta olhar a forma como ele é representado. Na imagem ao lado X representa a diferença entre prótons e elétrons. No caso, há X prótons a mais (H+x) do que elétrons. Se houvesse X elétrons a mais, representaríamos como H-x. Há dois tipos de íons: + X H Geralmente o número que indica se o átomo é ionizado é representado como mostra a imagem.

CÁTIONS Quando há mais prótons do que elétrons dizemos que o átomo é um cátion. P > E = Cátion + X H Exemplo de um átomo (hidrogênio) cátion, que possui X prótons a mais do que elétrons.

NIONS Quando há mais elétrons do que prótons dizemos que o átomo é um ânion. P < E = nion -X H Exemplo de um átomo (hidrogênio) ânion, que possui X prótons a menos do que elétrons.

ISOÁTOMOS Isoátomos são átomos que po-ssuem uma característica em comum. Há 3 tipos de isoátomos diferentes. ISÓTOPOS Isóto. Pos possuem números de prótons (Z) iguais (são o mesmo á-tomo) com diferentes números de massa (A). 1 1 2 3 1 1 DEUTÉRI H H H PRÓTIO O Neste exemplo, todos os átomos são de hidrogênio, mas possuem diferentes números de massa e diferentes números de nêutrons. Cada tipo recebe um nome diferente de acordo com a massa. ESSES NOMES ESPECIAS OCORREM APENAS COM OS ÁTOMOS DE HIDROGÊNIO TRÍTIO

ISÓBAROS Isób. Aros possuem números de massa iguais mas possuem diferentes números de prótons (não são o mesmo átomo) C 40 K 19 AISÓTONOS 24 M 23 N 40 20 Neste exemplo, ambos os átomos possuem o mesmo número de massa mas diferentes números de prótons e nêutrons. Isóto. Nos possuem diferentes números de prótons e de massa, mas possuem o mesmo número de nêutrons. 12 11 Neste exemplo, ambos os átomos possuem o mesmo número de nêutrons. Para confirmarmos isso, realizamos a operação A – Z. Assim descobrimos que ambos átomos possuem 12 nêutrons.

MASSA MOLECULAR Massa molecular é a soma das massas atômicas dos átomos que compõem a molécula. Exemplo: massa molecular da molécula da água. 2(1) + = H O 2 16 18 2 moléculas de hidrogênio: Massa do átomo de hidrogênio x 2 1 molécula de oxigênio: Massa do átomo de oxigênio • Massa do átomo de hidrogênio (H) = 1 • Massa do átomo de oxigênio (O) = 16 Massa molecular da água.